公务员期刊网 精选范文 继电保护的灵敏性范文

继电保护的灵敏性精选(九篇)

继电保护的灵敏性

第1篇:继电保护的灵敏性范文

关键字:煤矿;供电系统;继电保护;要求分析

一、煤矿供电系统继电保护的概述

据相关数据表明,煤矿供电系统中的常见故障往往是短路故障,并且以单相接地短路的故障居多;对于变压器和电机等各种大型的机电设备中,层间和匝间甚至相间短路是其主要故障。当出现短路故障时,将会使企业遭受严重的损失,例如,短路将使的整个供电系统局部电网电压下降,从而强大的短路电流通过电气设备并产生的热效应,使机电设备发热、过载等产生严重损伤甚至报废。当机电设备运行不正常时,常常伴随着电一相中断、机过负荷及中性点不接地而系统中的单相接地等现象。虽然它们对供电系统的危害比故障对供电系统的破坏程度较轻,但如果如此长期不稳定运行状态的持续会导致电机故障频频发生。因为用电设备和供电系统的长期过负荷会使附件绝缘老化,引起故障一相断线将会直接引起电机的过负荷;同时,中性点不接地系统中的相接地会使非故障相对地电压将升到正常值的三倍,容易使用电设备在绝缘薄弱的位置引起电击穿现象,并引发相间短路故障的产生,从而影响煤矿供电系统继电保护的正常运作。

二、煤矿供电系统继电保护所作工作

1、反馈电气设备的不正常工作情况。通过对不同的运行问题、设备工作情况以及设备运行维护条件等发出不同的信号,从而提示相关技术人员及时采取相应的措施,使整个供电系统尽快恢复正常,或通过计算机技术由装置自动地进行调整、修复使得那些继续运行会引起安全事故的电气设备予以纠正,并确保其正常运作。同时,对于反应不正常运作情况的继电保护装置,在相关技术规定范围内允许带一定的延时动作。

2、时刻监视着电力系统,确保其正常运行。如果被保护的各个电力系统元件发生故障时,该系统将及时地通过继电保护装置准确地给离故障元件最近的断路器发出跳闸或重启命令,使故障元件能够迅速从电力系统中断开,并得到有效的控制。同时,若设备发生的故障足以危及整个电网系统的安全时,继电保护装置可以最大限度地减少或避免电力系统元件本身的损坏,从而确保整个煤矿供电系统的安全、平稳地工作。

3、实现电力系统的自动化和远程操作。通过采用当今先进的计算机技术,能够使继电保护的控制装置实现自动化以及远程操作。例如目前广泛使用的备用电源自动投入、自动重合闸、遥控以及遥测等,都是采用了该技术,随着当今计算机技术的不断推广与运用,将大大提高了继电保护的工作效率,并保证整个供电系统的正常运行。

三、煤矿供电系统继电保护装置的要求

1、运作的可靠性

若要确保继电煤矿供电系统的安全、稳定运作,就必须要求继电保护装置具有高的运作可靠性。对于保护装置的可靠性也就是指其在保护供电系统的过程中,如其保护范围内出现故障时,保护装置必须能够及时、正确地做出相应的动作,但是不能拒绝动作,更不能出现错误动作。然而,设备的可靠性主要是靠装置本身的质量、装置的安装质量和保护设计的正确性来保障的。所以,为了提高继电保护设备的可靠性,必须要尽可能选用简单的保护方式,同时还要应采用可靠性高的元件以及所设计的回路性能良好。此外,闭锁、必要的检测和双重化等措施也必不可少,从而使继电保护装置易于调试、整定和运行维护,进而提高其运作的可靠性。

2、选择性

选择性是指当机电设备或者煤矿供电系统发生故障时,继电保护系统有选择性、针对性地做出相应的反应的现象。例如,在故障发生时先由故障设备或线路本身的保护清除故障,若线路本身或故障设备的保护断路器拒动时,才允许由相邻线路、设备的保护或断路器失灵保护切除故障。同时,为了确保设备良好的选择性,对线路及其相邻设备要有符合要求的保护措施和同一保护内有满足要求的跳闸元件与起动等元件。此外,当在非全相运行期间健全相又发生故障,或重合于本线路故障时,相邻元件的保护应保证其具有良好的选择性。但是,如果在单相重合闸过程中以及重合闸后加速的时间内发生区外故障的情况下,允许被加速的线路保护无选择性。所以,只有煤矿供电系统继电保护装置具有良好的选择性,才能使供电保护更具人性化,更有选择性的保护整个电网的正常运行情况。

3、高的灵敏性

调查显示,继电保护装置的灵敏性往往反应出在对其所保护范围内的所有电气故障以及运行状态异常的反应能力,灵敏性越高表明继电装置的保护能力越强。对于灵敏度符合相关标准的继电保护装置,在其所保护、控制的范围内,无论线路或电气设备出现什么样的故障与异常,或者无论故障点发生在保护的始端还是末端,如果煤矿供电系统继电保护装置的灵敏性良好,都能有效地保证系统的正常供电。目前,保护装置的灵敏性一般是采用灵敏性系数KS来衡量,对于增量型继电保护装置,其灵敏性系数的表达式如下所示:

KS=保护区内故障参数的最小可能值/保持装置的动作整定值

而对于减量动作型继电保护装置,其灵敏性系数表达式如下所示:

KS=保持装置的动作整定值/保护区内故障参数的最小可能值

通过上述表达式可以看出,若要使保护装置的反应灵敏度满足要求,KS值必须要大于1。所以,只有灵敏度符合要求的继电保护才能保证整个煤矿供电系统继电保护的有效运行。

四、结语

综上所述,煤矿供电系统继电保护工作不容忽视,并将越来越受到人们的重视,因为其运行情况与煤矿企业的效益息息相关。本文主要通过对我国煤矿供电系统继电保护的要求进行探讨分析,并针对当前的问题提出了相应的改进措施,还阐明了如何按相关规定整定并校验,确保继电保护做到安全、可靠、灵敏地工作,避免出现误动作或拒动等现象,为煤矿供电系统的正常、安全供电做出贡献,从而保证整个煤矿供电网络的高效运行并提高企业的收益。

参考文献:

[1] 孙猛. 矿山继电保护系统相关问题的思考[J]. 硅谷, 2009(22) .

[2] 赵英海,唐印伟. 煤矿供电系统继电保护的管理[J]. 煤炭技术, 2006(06) .

[3] 古锋,杨珊珊,孙国强. 煤矿供电系统继电保护配置存在的主要问题及优化探讨[J]. 煤矿现代化, 2009(05) .

第2篇:继电保护的灵敏性范文

【关键词】供电;整定;优化

Abstract:Coal mine power supply system is the power source of the coal mine production,and relay protection system is an important guarantee of the safe operation of the power supply system,so the coal relay protection device should meet reliability,selectivity,quick acting and sensitivity of the four basic requirements,and relay protection setting principle of optimization and calculation is to ensure that the major means of \"four sex\".

Key words:The power supply;setting;optimize

1.前言

煤矿供电系统是整个煤矿生产的主要动力源泉,而继电保护是供电系统安全运行的重要保障,它可以保证煤矿电网及负荷安全稳定地运行,并且在其出现事故时能够迅速、准确地切除故障元件。煤矿继电保护装置应满足可靠性、选择性、速动性和灵敏性四个基本要求,而继电保护的整定原则的优化及计算是确保“四性”的主要手段。以地面6KV出线为例进行整定研究。

2.整定原则的优化

2.1 瞬时速断保护的优化

考虑到地面6kV出线开关的重要性,设置为三段式保护,瞬时速断动作电流按躲过下井线路末端最大三相短路电流来整定,在最小运行方式下发生两相短路时,至少具有线路全长约20%的保护范围,剩下的80%由限时速断来解决。中央变电所和采区变电所的出线开关,瞬时速断用常规的按躲过线路末端最大三相短路电流的整定原则代替原有的按上级速断保护的0.9倍进行整定的原则。虽然由于电缆线路太短,在最小运行方式下线路末端两相短路时保护区很短,但由于Ⅱ段的限时速断保护灵敏度较高,并具有短延时,可以在较短时间内就切除故障,因此不需要I段有很高的灵敏度。中央变电所和采区变电所的进线开关,考虑到优先保证保护的选择性,不设瞬时速断。

整定原则:按最大运行方式下线路末端三相短路整定。

I'set=KK*Idmax

校验公式:

一般Lb.min.2/L>20%时符合整定要求。

2.2 限时速断保护的优化

根据煤矿井下电网的特殊情况,各母线间短路电流的差距很小,虽在地面6kV至中央变之间增设电抗器,中央变之后多级保护之间动作电流的差距仍不能保证系统纵向的选择性。为解决这个问题,改变传统的Ⅱ段时限与相邻线路I段时限配合的整定原则,在各出线处Ⅱ段时限按与相邻线路出线处Ⅱ段时限配合的原则进行整定;进线保护Ⅱ段亦与相邻线路出线处Ⅱ段进行配合。此原则降低了越级跳闸的可能性。

整定原则:按同一灵敏度系数法整定,在最小运行方式下线路末端发生两相短路时有足够的灵敏度。

定值:

式中:I''set――Ⅱ段限时速断保护一次动作电流;

Id.2.min――最小运行方式下,d2点两相短路电流;

Klm――灵敏系数,取1.5。

校验公式:I''set>l.5*Iemax

Iemax――-最大负荷电流。

2.3 定时限过流保护的优化

一般定时限过流保护均按能躲过正常最大工作电流Ic.max整定,但考虑煤矿特点是没有自启动现象,故按躲过被保护线路的尖峰电流Iimax来整定,或用尖峰电流来代替正常最大工作电流。线路尖峰电流的概念是:该线路其它设备正在以半小时最大负荷运行,而线路中一台最大容量的电动机正在启动时,在线路中产生的短时最大工作电流。启动电流倍数根据井下防爆电动机的实际情况可取5~6倍。定时过流要求能保护全长,故应用线路末端最小两相短路电流来校验其灵敏度Klm,Klm应不小于1.5。

整定原则:按躲过尖峰电流计算。

定值:

式中,I''set――Ⅲ段定时限过流保护一次侧定值;

Kk――可靠系数,根据不同继电器类型取值;

Kjx――继电器接线系数;

Iimax――保护线路尖峰电流;

Kf――回系数。

3.整体配合的优化

根据前面分析,考虑到煤矿供电系统的特点,以及井下电缆网络发生短路故障的几率远高于地面6kV架空线路等,总体的线路保护系统优化方案,既要限制井下发生短路时大电流对上级变电所主变压器的冲击,又要兼顾井上、井下保护动作值的配合,还要考虑全线电压损失和保护系统的可靠性,选择性等要求。采区变电所出线保护保持原有两段式保护不变,I段的动作电流突破常规方法按保护线路全长处理,但应躲过定时过流的动作电流;Ⅱ段延时改为为0.2s。有利于快速切除故障,并能在时限上更好的与上级保护配合。

4.结语

动作于跳闸的继电保护在技术上要满足四个基本要求,即可靠性、选择性、速动性和灵敏性。这四个基本要求是评价和研究继电保护性能的基础。继电保护的科学研究、设计、制造和运行的大部分工作也是围绕如何处理好这四者的辨证统一关系进行的。

参考文献

[1]黄益庄.变电站综合自动化技术[M].中国电力出版社,2000.

[2]李京捷.煤矿6KV电力网的继电保护措施探析[J].煤矿机电,2005.

第3篇:继电保护的灵敏性范文

关键词:电力变压器、继电保护、电流速断

一、引言

继电保护装置是一种能反应电力系统中电气元件发生故障或不正常运行状态并动作于断路器跳闸或发出信号的自动装置。继电保护的作用:1)自动、迅速、有选择地将故障元件从电力系统中切除,使故障元件免于继续遭到破坏,保证其它无故障部分迅速恢复正常运行2)反应电气元件的不正常运行状态,并根据运行维护的条件,而动作于发出信号,减负荷或跳闸。此时一般不需要保护迅速动作,而是根据电力系统及其元件的危害程度规定一定的延时,以免不必要的动作和由于干扰而引起的误动作。

电力变压器的继电保护装置有过电流保护、电流速断保护、纵联差动保护、低压侧单相接地保护、过负荷保护、瓦斯保护、温度保护等。应满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求。其中,灵敏性是指被保护范围内发生故障时,保护装置应具有必要的灵敏系数。保护装置的灵敏系数,应根据不利的正常运行方式和不利的故障类型进行计算。本文结合工程实例,具体分析如下。

二、工程概况

1、某35/10KV变配电所,主变1600KVA,设有过流、速断、 过负荷、瓦斯等保护,35KV电源引自地方110/35KV变电站,35KV电源线采用LGJ-95架空线和YJV22-35KV-3x95电缆,其中架空线路4.59km,电缆线路1.22km。

2、某35/10KV变配电所主变容量从1600KVA增至 4000KVA。

3、供电局要求校核是否需装设纵联差动保护。

三、提出问题

3.1GB 50062-2008《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》4.0.3条:对变压器引出线、套管及内部的短路故障,应装设下列保护作为主保护,且应瞬时动作于断开变压器的各侧断路器,并应符合下列规定:

1)电压为10kV以上、容量为10MV•A及以上单独运行的变压器,以及容量为6.3MV•A及以上并列运行的变压器,应采用纵联差动保护。

2)容量为10MV•A以下单独运行的重要变压器,可装设纵联差动保护。

3)电压为10kV的重要变压器或容量为2MV•A及以上的变压器,当电流速断保护灵敏度不符合要求时,宜采用纵联差动保护。

3.2由《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》相关条文可知,铁路35/10KV变配电所主变容量从1600KVA增至4000KVA后,需校核主变电流速断保护的灵敏系数,决定是否增设纵联差动保护。

四、相关计算

1、系统模式:

2、地方供电部门提供系统阻抗试验数据为:大方式0.98Ω

小方式2.04Ω

3、系统阻抗标么值计算

大方式= =0.98x100/(37x37)=0.07

小方式= =2.04x100/(37x37)=0.15

其中 为基准容量(MVA)100

为基准电压(KV)37

为基准电流(KA)1.56

4、35KV架空线路阻抗标么值计算

查相关资料,LGJ-95架空线每千米电阻值R为0.36Ω/km, 每千米电抗值X为0.4Ω/km

R=0.36x4.59=1.65Ω

X=0.4x4.59=1.836Ω

Z= =2.47Ω

= =2.47x100/(37x37)=0.18

5、35KV电缆线路阻抗标么值计算

查相关资料,YJV22-35KV-3X95电缆每千米电阻值为0.236Ω/km ,每千米电抗值为0.119Ω/km

R=0.236x1.22=0.29Ω

X=0.119x1.22=0.145Ω

Z= =0.324Ω

= =0.324x100/(37x37)=0.024

6、35/10KV主变阻抗标么值

查相关资料,35/10KVA,4000KVA变压器阻抗电压百分值为7%

= = =1.75

其中:变压器阻抗电压百分值(%)

:变压器额定容量(MVA)

7、主变电流速断灵敏度校验

=

=

=0.866

= /=(0.866 )/()

其中:可靠系数,取1.3

:系统最小运行方式下保护装置安装处两相短路超瞬变电流(A)

:系统最小运行方式下保护装置安装处三相短路超瞬变电流(A)

:系统最大运行方式下变压器低压侧三相短路时,流过高压侧(保护安装处)的超瞬变电流(A)

:保护装置一次动作电流(A)

:保护装置动作电流(A)

:接线系数

:电流互感器变比

7.1最小运行方式下,主变35KV侧三相短路电流(即图中A点短路电流 )

= =1/( + + )

=1/(0.15+0.18+0.024)=2.82

= *

=1.56KAx2.82=4.4KA

7.2最大运行方式下,主变10KV侧三相短路电流(即图中B点短路时) 归算于35KV侧短路电流

= =1/( + + + )

=1/(0.07+0.18+0.024+1.75)=0.56

= *

=1.56KAx0.56=0.87KA

7.3主变电流速断保护灵敏度校验

=(0.866 )/()

=(0.866x4.4)/(1.3x0.87)=3.4>2

8、主变电流速断保护的动作电流

增容后,主变高压侧电流互感器变比为150/5

= =1.3x1x =37.7A

五、结论

1、经计算,主变增容后,电流速断保护灵敏度为3.4,大于标准值2,根据相关规范规定,可不增设纵联差动保护,主变保护方式不改变,仅电流速断保护动作电流的整定值作改变。

2、电力变压器是电力系统中十分重要的供电元件,在电力系统运行中,变压器的保护是必不可少的一个部分,它能够预防事故和缩小事故范围,提高系统运行的可靠性,最大限度地保证向用户安全连续供电。工程设计时,设计者应首先向有关部门收集所需的准确资料,并视本工程容量大小、电压高低、重要程度等,依据有关规范,结合工程实际具体分析,正确地设置继电保护装置并准确整定各项相关定值,从而保证系统的正常运行。

参考资料:1、《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》GB 50062-2008

2、《工业与民用配电设计手册》第三版

第4篇:继电保护的灵敏性范文

【关键词】微电网 继电保护 配电网 保护方案

伴随社会经济的发展,人们对供电稳定性、电能质量等提出了更为严苛的要求。微电网有着诸多的优点,包括良好供电质量、较高供电灵活性以及可靠电力系统等,但是微电网的运行要借助继电保护,继电保护装置一经出现故障,便会对故障局部、分量展开迅速检测,同时将近路开关断开,防止出现大面积停电。由此可见,对微电网继电保护应用展开研究有着十分重要的现实意义。

1 微电网的基本结构

微电网模型,如图1所示。一个微电网涵盖了分布式电源DG、和用电负荷以及储能单元。其中,DG经由电力电子接口连接于馈线位置,DG选取自制控制运行模式。微电网经由公共耦合结点PCC接入公共配电网。PCC经过降压变压器连接于10kv母线位置,与母线相连的是三条子馈线,分别为馈线A、馈线B、馈线C,每一条馈线电压等级通常不超过10kv。馈线A连接对电能质量要求相对较低的常规负荷;另两条子馈线则连接的是敏感负荷,并且在母线分段位置设置有一个静态开关SS,经由SS能够有效对微电网孤网运行或者并网运行进行迅速切换。

这一微电网模型表现为下述几方面特点:

(1)电力电子接口是对分布式电源DG展开调节的重要基础,其能够有效促进提升微电网的运作性、灵敏性以及可靠性。

(2)有着电源双重配置的敏感负荷,一方面能够经由静态开关自公共供电,一方面能够自分布式电源DG取电,有效满足敏感负荷对电力稳定性、电能质量的要求。

(3)敏感负荷经由静态开关SS与公共配电网连接,一旦公共配电网无法正常运行,SS便能够作出反应,微电网切换至孤网运行,确保对敏感负荷的不断电力提供。

2 微电网接入对配网继电保护的影响

2.1 微电网对配电网电流保护的影响

受微电网与配电网连接影响,使得原本公共配电网电流流向、分布及大小等均会出现转变,进一步会引发原本保护误动、拒动机灵敏性缩减等不良影响。

(1)使得本线路相应保护灵敏性拒动或者缩减,相应保护灵敏性提升。如图2,一旦K3出现接地故障,受微电网分流作用影响,使得B3获取的故障电流降低,B3灵敏性缩减;一旦K2出现接地故障,微电网供应的故障电流流经B4,使得B4灵敏性提升。

(2)使得本线路保护误动。一旦母线部位或者K1出现接地故障,微电网供应的短路电流流经B3,只要微电网馈入电网功率达到一定大的程度时,B3便会出现误动。

(3)使得邻近线路保护误动,丧失选取性。一旦K4出现接地故障,微电网供应的短路电流流经B1,倘若微电网容量十分大,则B1保护范围则会延伸至下一线路,导致保护丧失选取性。

2.2 对重合闸的影响

如图2所示,K3出现接地故障,对B3进行保护的电流速断保护会迅速断开故障线路,然而微电网的PCC自测定外部故障到SS断开微电网要耗费相应的时间,这一时间微电网、B3所处馈线转化为孤岛运行,倘若于此期间保护B3前加速运作,可能会引发非同期合闸。此外,微电流不断对故障点供应电路电流,可能导致故障点电弧重燃,扩大事故。保护B3前加速务必要同PCC部位的SS动作时间相匹配。相关研究人员指出,务必要对微电网供应的短路电流进行限制,将公共配电网电流速断用以制约因素,尽可能缓解微电网接入对重合闸前加速的影响。

3 微电网接入配电网的保护方案

3.1 区域差动主保护

可结合差动保护对象把10kv电压配电网转换为多个不同区域,之后再展开保护。通常情况下,微电网中只可选取三层结构的区域差动保护,分别为单元局部控制层、中央控制区域、中央控制区域以及配电网调度层电网调度系统等,因此需要权衡网络建立的统一性。要想有效确保区域差动主保护的可靠性,其集中控制层选取双冗余配置。换而言之,区域差动主保护就是要经由收集、分配系统及状态信息区域内各节点位置的电流差动保护,从而达到尽可能快对故障进行自动定位、对故障进行隔离的目的。

3.2 后备保护

在区域差动保护期间,倘若配置出现故障无法正常运行,于此期间后备保护会自临近断路器对故障进行隔离处理。就10kv或者以上的配电网推行双套区域差动保护,能够有效促进提升配电网系统运作性、灵敏性以及可靠性。结合强化对主保护、简化对后备保护装置原则,可选取相对简单的带时限过流对配电网系统展开配置,然后经由智能采集单元来对主配电网丧失防护进行预防。

4 结束语

总而言之,伴随分布式电源发电技术的日趋成熟及全面推广,为微电网发展创造了良好的契机。分布式电源接入配电网势必会对配电网继电保护构成不良影响,相关人员务必要不断钻研、总结经验,充分认识微电网接入对配网继电保护的影响,对分布式发电进行有效管理,尽可能缩减微电网并网运行对配电网继电保护所构成的影响,积极促进微电网可靠稳定运行。

参考文献

[1]Venkataramanan Giri,Marnay Chris.A larger role for microgrid[J].IEEE Power and Energy Magazine,2008,6(3):78-82.

[2]张宗包,袁荣湘,赵树华,陈建峰,彭炽刚,方永康,黄凯荣.微电网继电保护方法探讨[J].电力系统保护与控制,2010,38(18):204-208.

[3]Nikkhajoei,Lasseter R H.Distributed generation interface to the CERTS microgrid[J].IEEE Transactions on Power Delivery,2010,(24):1598-1608.

[4]姚勇,朱桂萍,刘秀成.电池储能系统在改善微电网电能质量中的应用[J].电工技术学报,2012,26(1):85-89.

[5]郭建勇,李瑞生,李献伟,杨红培.微电网继电保护的研究与应用[J].电力系统保护与控制,2014,42(10):135-139.

作者简介

饶今汗,现为国网四川乐至县供电有限公司工程师。研究方向为继电保护。

第5篇:继电保护的灵敏性范文

【关键词】变压器;差动保护;灵敏度;校验;电网

引言

继电保护灵敏性是指继电保护对设计规定要求动作的故障及异常状态能够可靠动作的能力,是电力系统对继电保护的基本性能要求之一[1]。差动保护作为变压器的主保护之一,主要反应变压器绕组和引出线多相短路及绕组匝间短路故障。目前变压器差动保护多采用利用变压器励磁涌流特征的制动特性躲过涌流对差动保护的影响,这一措施大大提高了变压器差动保护的灵敏性[2],也因此在整定计算过程中往往容易忽略了变压器差动保护的灵敏度校验。

1.变压器差动保护灵敏度校验的必要性

220kV变压器10kV侧故障时短路电流较高,一般在低压侧加装限流电抗器,降低低压侧故障时短路电流水平,短路电流水平降低的同时,在相同定值的情况下,变压器差动保护的灵敏度也降低。电抗器在变压器差动保护的范围之内,电抗器下端故障时,差动保护灵敏度应满足要求,但受系统结构、运行方式等方面影响,低压侧差动范围内故障,差动保护灵敏度是否能满足要求必须通过计算。

同时变压器作为电网中的重要组成部分,掌握其保护定值是否满足灵敏度要求也是必不可少的,因此主变差动保护的灵敏度校验是非常必要的。

2.校验方法探讨

2.1 校验步骤分析

变压器整定计算导则上关于制动特性的变压器差动保护灵敏度计算的规定:纵差保护的灵敏系数应按最小运行方式下差动保护区内变压器引出线上两相金属性短路计算。根据计算最小短路电流Ik.min和相应的制动电流Ires,在制动特性曲线上查得对应的动作电流I’op,灵敏系[3]:

根据变压器保护整定计算导则和微机变压器保护说明书中关于灵敏度计算的说明,灵敏度校验可归纳为如下步骤:

(1)计算系统最小方式下差动保护范围内变压器引出线上两相金属性短路时流过变压器各侧的故障电流Ik.min。

(2)根据装置电流校正方法计算校正后流入装置的故障电流Id,为计算方便将该电流折算成主变额定电流的倍数。

(3)根据装置算法计算差动电流Idzmin及制动电流Izd。

(4)根据动作方程及以上求得的制动电流Izd计算出相对应的动作电流Idz。

(5)计算灵敏度=Idzmin/Idz。

2.2 校验中的关键问题分析

2.2.1 最小运行方式选择

如何快速、正确地计算出差动保护的最小灵敏系数,系统最小方式的选择是关键。所谓最小方式,就是故障时短路电流最小的方式。廊坊电网为单侧电源系统且主变高压侧为电源侧,变压器分列运行的情况下,只有高压侧提供短路电流,其它侧不会提供。而变压器并列运行时,在低压侧差动范围内故障时另一台变压器通过联络开关也会提供短路电流。在系统方式一定的情况下分列运行时流入差动保护的故障电流比并列运行时要小。10kV侧短路电抗大,因此10kV侧故障时的短路电流比110kV侧故障时要小。总之,变压器分列运行时差动保护灵敏度满足要求,并列运行时一定能满足;低压侧故障时灵敏度满足要求,中压侧故障时也一定满足。因此最小方式选变压器分列运行时,低压侧两相故障。

2.2.2 校验灵敏度用的电流表示形式

微机变压器差动保护中的动作方程均以变压器额定电流的形式表示,因此,校验灵敏度用的故障电流要用变压器额定电流的倍数表示,这样不需折算到同一电压等级,不需靠考虑平衡系数的影响,但必须考虑差动保护装置相位校正对电流的影响。相位校正的影响与具体的保护装置有关,目前只有两种类型,Y/接线的变压器,一种是Y侧倒相位,一种是侧倒相位。下面分析的CSC326D型微机变压器保护和RCS978E型微机变压器保护是两种类型的代表。

2.3 校验实例分析

下面就以某220kV变电站的变压器为例对变压器差动保护灵敏度校验方法进行论述。该站基本情况如下:主变接线组别为YNyn0d11;配置CSC326D型微机变压器保护和RCS978E型微机变压器保护。

2.3.1 CSC326D型保护灵敏度校验

CSC326D型变压器差动保护计算以高压侧为基准,中、低压侧各相电流应乘以相应的平衡系数,得到幅值补偿后的电流。变压器各侧TA接线采用星型接线,二次电流直接接入装置,TA二次电流相位由软件自动在Y侧进行校正,对于Y/-11接线,其校正方法如公式(1-1)、(1-2)、(1-3)所示:

式中,,为Y侧校正后的各相电流,,,为Y侧TA二次电流,差动电流与制动电流计算都是在相位校正和平衡补偿后的基础上进行的。校验时按一次电流进行计算,故计算过程中不考虑变压器各侧电流幅值补偿,只考虑相位补偿。

动作电流Idz(各相差动电流)和制动电流Izd的计算方法如式(2-1)(2-2)所示:

式中:为所有侧中最大的相电流,为其它侧(除最大相电流侧)相电流之和。

比率差动保护动作判据如式(3-1)所示:

(3-1)

其中:Icd为差动保护启动电流定值,Idz为动作电流,Izd为制动电流,Kb1为第一段折线的斜率(固定取0.2),KID为第二段折线斜率其值等于比率制动系数定值,Kb3为第三段折线斜率(固定取0.7)[4]。保护装置程序中按相判别,任一相满足上述条件,比率差动动作。

灵敏度校验过程如下:

(1-1)

(1-2)

(1-3)

(1)系统小方式下10kV侧差动范围内VW相间故障,只有高压侧提供短路电流。高压侧三相故障电流:

(2)根据式(1-1)、(1-2)、(1-3)计算装置相位校正后故障电流为:

(3)根据公式(2-1)计算三相差流:

IdzminU=0

IdznimV=

IdzminW=

装置按相计算,以W相为例。由公式(2-2)计算W相制动电流:

IzdW=0.5×=

其中IdzminU、IdzminV、IdzminW分别为故障时各相的最小差动电流Idzmin。

(4)根据公式(3-1)及第(3)步计算出的制动电流,计算相对应动作电流IdzW。

(2-1)

(2-2)

(5)计算灵敏度:

Klm=

2.3.2 RCS978E型保护灵敏度校验

RCS978E型变压器保护,变压器各侧电流互感器采用星形接线,二次电流直接接入装置。变压器各侧TA二次电流相位由软件调整,装置采用Δ->Y变化调整差流平衡,这样可明确区分涌流和故障的特征,加快保护的动作速度。对于Y0/Δ-11的接线,其校正方法为:

式中:U、V、W为Y侧TA二次电流U'、V'、W'为Y侧校正后各相电流,u、v、w为Δ侧TA 二次电流,u'、v'、w'为Δ侧校正后的各相电流。Y侧电流调整是各相电流分别减去零序电流0,低压侧两相故障时,0=0。

RCS978E型保护稳态比率差动动作方程如式(4-1)所示,

(4-1)

其中Ie为变压器额定电流,I1…m分别为变压器各侧电流,Icdqd为稳态比率差动起动定值,取0.5Ie,Id为差动电流,Ir为制动电流,Kbl为比率制动系数整定值,推荐整定为0.5[5]。稳态比率差动保护按相判别。

计算步骤与CSC326D保护相同,计算时只考虑相位补偿,用一次电流进行计算。具体过程不再重复,需要注意的是RCS978E电流相位校正方法与CSC326D保护不同,变压器Y侧不校正,计算出的故障电流就是流入装置的电流。根据公式(4-1)计算相应电流值。

3.结束语

随着电网的飞速发展,电网结构越来越复杂,这直接影响到变压器差动保护动作的灵敏性及可靠性,通过文中简便、实用的校验方法可以使调度部门更清楚的掌握变压器主保护切除故障的能力,为电网的安全稳定运行提供保障。

参考文献

第6篇:继电保护的灵敏性范文

关键词:分布式电源;继电保护;影响;对策

中图分类号:TM73 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2013)21-0099-02

近年来,随着智能电网技术的不断发展,分布式电源因其具有清洁、低碳、高效、可持续等特征,获得了日益广泛的应用。各种分布式电源的接入,也给电网运行带来了新的特征,系统的潮流方向发生改变,对原有的继电保护配置也带来了影响。

1 分布式电源简介

分布式电源(Distributed Generation)简称DG,是指功率为数千瓦到50 MW之间的,不直接和输电系统相连的独立电源系统。分布式电源电压等级在35 kV及以下,呈小型模块化,主要包括太阳能发电、风能发电等可再生能源发电设备,以及电磁储能、电化学储能、飞轮储能等储能设备。

分布式能源接入电力系统后,具有调峰、可持续利用、降低电网投资、提升供电可靠性等优点,通常以35 kV及以下的电压等级接入配电网运行。

2 分布式电源接入对继电保护的影响

配电网是接入用户端的最末环节,与电力用户的用电质量和舒适度息息相关。由于电压等级不高,分布式电源接入前,配电网的继电保护相对简单,而分布式能源的接入,使配电网潮流方向发生变化,给传统的继电保护配置带来影响。

2.1 分布式电源接入前的配电网继电保护配置

由于电压等级不高,传统的配电网采用单端电源供电,呈放射性网络供电。与之相适应,继电保护的配置不具备方向性,主要为:过电流和过电压保护、距离保护,其中尤以过电流保护最为常用。

按照常规配置,在配电网的10 kV馈线出口处均配置三段式的过电流保护,通过阶段式电流保护在动作区、动作时限上相配合,实现对整条馈线的保护。配电网的10 kV馈线以终端线路为主,可以将保护简化为电流速断和过电流两段,如果电网需要快速切除靠近馈线处的故障,可以增设反时限过电流保护。

线路因故障跳闸后,配置三相一次重合闸,不分相跳闸,在故障后,确保及时场合,恢复供电。

2.2 分布式电源接入对继电保护配置的影响

分布式电源接入对配电网的影响集中体现在网架结构的改变、潮流流向的变化、故障电流的变化三个方面,影响的大小根据电源的位置和容量而异。分布式电源接入给继电保护带来的影响主要包括灵敏度改变、选择性改变和重合闸不成功三个方面。

如图1所示,为含有分布式电源的配电网系统图,其中,Es为系统主电源,Zs为Es的等效阻抗,L1为配电网的一条出线,ZL为L1的线路全长阻抗,DG为接入配电网的分布式电源,通过一个双圈接入L1线路,ZDG为其等效阻抗。

2.3 保护灵敏度改变

如图1所示,以安装在L1线路首端的保护1为例,在故障点F1处发生故障时:分布式电源DG接入之前,Es单侧电源供电,故障电流仅由Es提供;分布式电源DG接入之后,DG也对故障点提供故障电流,但保护1所能感受的电流仅为Es提供,DG的助增作用导致了保护1灵敏度的降低,接入系统的DG容量越大,对保护灵敏度的影响越大,严重时,可能导致F1处故障时保护1动作缓慢甚至拒动。

上图所示仅为分布式电源接入的一种情况,若分布式电源接入在保护前端,则保护能够感受到的故障电流将增大,保护灵敏度变大,在故障时可能导致保护误动作,同时,也会给上下级保护之间的配合带来影响。

2.4 保护选择性改变

根据上文所述,传统的配电网由于进行单侧电源供电,所以保护配置均不带方向。而分布式电源的接入,使得电网中故障时,存在两个电源,可能导致保护失去选择性,出现误动作。

如图1所示,在F3点发生故障时,分布式电源接入之前,仅由Es提供故障电流,而分布式电源接入后,也向F3提供故障电流,导致保护2感受到的故障电流Ik变大,可能导致保护2的电流速断保护失去选择性误动作,将属于下级线路的故障超范围切除。

2.5 重合闸不成功

对于配电网而言,传统的放射性网络单侧电源供电时,故障被切除后,三相一次重合闸可以有效重合,不会对系统产生太大的冲击,保障了系统的可靠性。而分布式电源接入后,多电源网络使重合闸的难度变大,可能重合不成功。

①DG孤岛运行。有分布式电源接入的系统,当线路发生故障时,保护动作切除故障后,只将故障点与系统主电源隔离,而分布式电源仍然能通过线路供电,并未与配电网脱离。所以,此时将形成由分布式电源单独供电的电力孤岛,DG的孤岛运行将给重合闸增加难度。

②非同期合闸。出现DG孤岛运行后,由于系统主电源的脱离,分布式电源可能加速或减速,系统功率发生变化,分布式电源孤岛运行时,与主电网可能出现一个相角差,与主电网失去同步,导致故障后系统三相一次重合闸时,两侧系统不同步,不满足重合闸条件,进行非同期合闸,给系统带来很大的冲击,电流的波动还可能引起保护再次动作跳闸,导致重合闸不成功。

③故障点拉弧。如上文所述,有分布式电源接入的系统在故障时,保护动作只将故障点与系统主电源隔离,而分布式电源仍然能通过线路提供故障电流,导致故障点拉弧,长期不熄灭可能导致故障扩大,从瞬时性故障发展为永久性故障,导致系统重合到永久性故障而再次跳开。

3 分布式电源接入对继电保护配置影响的对策

针对上文分析的分布式电源接入对继电保护的影响,可从以下几个方面采取相应对策:

①加装故障限流器。故障限流器用来削弱分布式电源对继电保护的影响,随着电力电子技术的发展,新型的电力电子型限流器可以实现在系统正常运行时表现为无电抗,在发生故障时,成为阻抗器来进行限流,有效防止继电保护的误动作。

②加装方向元件。针对分布式电源接入后,可能出现了多电源供电导致继电保护失去选择性,对继电保护加装方向元件,来确保继电保护的正确动作。

③加装低周低压解列装置。为了降低非同期合闸和故障点拉弧给系统带来的影响,可以在分布式电源侧加装低周低压解列装置,还可以通过适当延长重合闸动作时间,使分布式电源在合闸前,能够断开与故障点的联系,当线路重合时,系统侧能够检线路无压,使得分布式电源侧检同期合闸成功。

4 结 语

分布式电源接入配电网后,对继电保护的影响与该电源的类型、容量、接入位置都有关。分布式电源的容量越大,对继电保护的影响越强,当分布式电源位于继电保护前端时,电源的助增作用将导致保护范围扩大,可能误动作或越级跳闸;当分布式电源位于继电保护后端时,电源的分流作用将导致保护范围缩小,可能出现拒动。此外,分布式电源对保护的选择性和重合闸都带来了一定的影响,应采取有效的保护策略,保障继电保护装置动作的速动性、选择性、灵敏性、可靠性。

参考文献:

[1] 周卫,张尧,夏成军,等.分布式发电对配电网继电保护的影响[J].电力系统保护与控制,2010,(38).

第7篇:继电保护的灵敏性范文

关键词 不对称断线;继电保护;影响

中图分类号TM77 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2011)52-0018-01

1 概述

随着我国电网技术的不断发展和成熟,数字化以及自动化的管理手段在整个电力系统得到了广泛的使用。其中自动化技术在整个电力系统中的采用,在很大程度上减少了工作人员的重复劳动,提高了工作效率,缩短工作时间,进而提高了整个电网的安全性与稳定性。但是不可否认,我国的电网环境相对复杂,还存在着很多的问题,这样继电保护系统作为维护电网安全的重要手段越来越受到相关部门的重视。因此,为了应对电网中可能存在的安全隐患,保证整个电力系统的安全稳定的运行,就需要对继电保护装置进行相应的改进。在电网运行的实际工作中,不对称短线的发生具有十分严重的危害,一点出现断线故障,电网中的电流就会在瞬时加大,对变压器等设备造成很大的冲击,甚至会造成变压器的烧毁,进而导致大面积的停电故障,针对这种情况,就需要采取继电保护措施。

2 常见断线故障及危害

不对称短线故障在中性点不接地系统中的表现形式十分多样,主要有以下几种:三相短路、两相短路、两相接地短路。在这些之中,三相短路的危害最为严重。在发生三相短路故障时,线路中的电流在瞬间增大,从而严重危害整个线路中的电器设备,严重时会造成设备的烧毁,频繁的故障会造成电器设备寿命周期大大缩短。短路发生时还会造成线路中的电压降低,影响经济生产以及居民的日常用电,甚至还会造成大面积的停电事故。除此之外,短路还会对整个系统产生振荡。

3 不对称断线对继电保护装置影响

3.1 需要提供可靠性

不对称短线造成三相电压的不对称,引起三相电流的不对称,最终导致线路中的电气设备由于电流过大而遭到损坏。为了避免这种情况的发生,就需要可靠性高的继电保护装置,也就是说继电保护装置能够根据现场发生的实际情况做出准确的动作。继电保护装置的可靠性主要表现在两个方面:一方面,要对不同的情况做出灵活准确的反应。另一方面,在不应该发生动作的时候能够不产生误动。继电保护装置的可靠性主要由生产厂家的出场质量以及日后对于其维护的水平共同决定的。总的来说应该选择元件质量高的合格产哦,回路采取尽可能简单的接线方式,并且定期对装置进行相应的维护以及调试,确保其反应的灵敏以及状态的可靠。

3.2 对继电保护的选择性影响

继电保护装置应该具备相应的选择判断能力也就是说电网一点出现短路故障,继电保护装置能够进行相应的判断对于受到影响的设备优先进行切除。如果故障设备或者线路的保护出现拒动的情况,那么就有附近的保护装置对其进行切除。但是由相邻的设备进行故障设备切除的时候,往往会造成大范围的断电。由于电网的结构比较复杂,这给后备设备的保护工作造成可极大的困难,一般采用就近原则对其进行保护。在电网实际运行过程中,当发生不对称断线时,与变压器距离最近的保护装置应该能够在短路器拒动的情况下对其进行必要的保护,这就是变电站继电保护中的选择性保护。所以在线路设计的时候,对每个需要重点保护的设备都要进行相应的选择性设计,以便在短路器出现拒动时能够对重要设备提供必要的保护。

除此之外,由于一旦出现不对称断线故障,断路器以及二次回路都有出现拒动的可能性,为了避免这种情况的发生,在对重要设备的后备继电保护系统的设计过程中可以考虑远程保护设备,这样的设计成本较低,且提高了可靠性。

3.3 对速动性的影响

一旦出现不对称断线故障,继电保护装置应该以最短的时间进行反应,采取相应的动作对主要的设备进行保护。这样可以将故障发生时过大的电流对设备的冲击降到最低。继电保护装置的速动性必须建立在选择性和准确性的基础之上的,否则时间再短,如果采取的是错的动作就没有意义了。由于设备的价格昂贵,结构复杂,对于低压设备一般没有使用的必要,大多用于高压线路以及电气设备之中。

而在高压配变电电网中,对变电设备的保护需要继电保护设备的快速动作,这对于不对称断线引发的故障尤其适用。因为不对称断线会在线路中产生瞬间的强电流,对设备造成冲击时间越长,损害就越大,如果继电保护装置以最短的时间做出正确的反应动作,将会使电流对于设备的损坏降到最低。

实际上,对不同电压等级和不同结构的电网,切除故障的最小时间有不同的要求。例如,对于35kV~60kV配电网络,通常0.5s~0.7s; 110kV~330kV高压电网,约为0.15s~0.3s;500kV及以上超高压电网,约为0.1s~0.12s。目前国产的继电保护装置,在一般情况下,完全可以满足上述电网对快速切除故障的要求。对于反应不正常运行情况的继电保护装置,一般不要求快速动作,而应按照选择性的条件,带延时地发出信号。

3.4 对于灵敏性的影响

灵敏度时一把双刃剑,继电保护的灵敏度的标准是可靠性联系在一起的,也就是在故障面前采取正确的动作的基础。只有对异常电流进行准确的判断才能作出准确的保护动作。只有满足灵敏性要求的继电保护才能在规定的范围内作出这样的动作。符合要求的继电保护装置,在规定范围内的故障出现时,不管短路的位置和短路的性质,以及短路点是否有过渡电阻,都会作出正确的动作,即要求不但在系统最大运行方式下的三相短路时采取可靠动作,而在系统最小运行方式下经过较大的电阻过渡两相或者单相短路的时候也能动作。

所谓系统最大运行方式就是被保护线路末端短路时,系统等效阻抗最小,通过保护装置的短路电流为最大运行方式;系统最小运行方式就是在同样短路故障情况下,系统等效阻抗为最大,通过保护装置的短路电流为最小的运行方式。故障参数如电流、电压和阻抗等的计算,应根据实际可能的最不利的运行方式和故障类型来进行。增加灵敏性,即增加了保护动作的信赖性,但有时与安全性相矛盾。对不同作用的保护及被保护的设备和线路,所要求的灵敏系数不同。

第8篇:继电保护的灵敏性范文

关键词:10kV供电系统;继电保护;分段母线

中图分类号:TM773 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2011)04-0111-02

10kV供电系统是电力系统的一部分。它能否安全、稳定、可靠地运行,不但直接关系到企业用电的畅通,而且涉及到电力系统能否正常的运行。因此要全面地理解和执行地区电业部门的有关标准和规程以及相应的国家标准和规范。例如,当系统中的某工矿的设备发生短路事故时,由于短路电流的热效应和电动力效应,往往造成电气设备或电气线路的致命损坏还有可能严重到使系统的稳定运行遭到破坏;当10kV不接地系统中的某处发生一相接地时,就会造成接地相的电压降低,其他两相的电压升高,常此运行就可能使系统中的绝缘遭受损坏,也有进一步变为事故的可能。

一、10kV系统中配置的继电保护的应用范围

按照工厂企业10kV供电系统的设计规范要求,在10kV的供电线路、配电变压器和分段母线上一般应设置以下保护装置:

(一)10kV线路应配置的继电保护

10kV线路一般均应装设过电流保护。当过电流保护的时限不大于0.5-0.7s,并没有保护配合上的要求时,可不装设电流速断保护;自重要的变配电所引出的线路应装设瞬时电流速断保护。当瞬时电流速断保护不能满足选择性动作时,应装设略带时限的电流速断保护。

(二)10kV配电变压器应配置的继电保护

当配电变压器容量小于400kVA时:一般采用高压熔断器保护;当配电变压器容量为400-630kVA,高压侧采用断路器时,应装设过电流保护,而当过流保护时限大于0.5s时,还应装设电流速断保护;对于车间内油浸式配电变压器还应装设气体保护;当配电变压器容量为800kVA及以上时,应装设过电流保护,而当过流保护时限大于0.5s时,还应装设电流速断保护;对于油浸式配电变压器还应装设气体保护;另外尚应装设温度保护。

(三)10kV分段母线应配置的继电保护

对于不并列运行的分段母线,应装设电流速断保护,但仅在断路器合闸的瞬间投入,合闸后自动解除;另外应装设过电流保护。如采用的是反时限过电流保护时,其瞬动部分应解除;对于负荷等级较低的配电所可不装设保护。

二、继电保护在10kV系统配置重要性

一般企业高压供电系统中均为10kV系统。除早期建设的10kV系统中,较多采用的是直流操作的定时限过电流保护和瞬时电流速断保护外,近些年来飞速建设的电网上一般均采用了环网或手车式高压开关柜,继电保护方式多为交流操作的反时限过电流保护装置。很多重要企业为双路10kV电源、高压母线分段但不联络或虽能联络但不能自动投入。在系统供电的可靠性、故障响应的灵敏性、保护动作的选择性、切除故障的快速性以及运行方式的灵活性、运行人员的熟练性上都存在着一些急待解决的。在供电系统中运行正常时,它应能完整地、安全地监视各种设备的运行状况,为值班人员提供可靠的运行依据;如供电系统中发生故障时,它应能自动地、迅速地、有选择性地切除故障部分,保证非故障部分继续运行;当供电系统中出现异常运行工作状况时,它应能及时地、准确地发出信号或警报,通知值班人员尽快做出处理;不难看出,在10kV系统中装设继电保护装置的主要作用是通过缩小事故范围或预报事故的发生,来达到提高系统运行的可靠性,并最大限度地保证供电的安全和不间断。因此,在10kV系统中的继电保护装置就成了供电系统能否安全可靠运行的不可缺少的重要组成部分。

三、10kV系统中对继电保护装置要点

对继电保护装置的基本要求有四点:即选择性、灵敏性、速动性和可靠性。

(一)选择性

当供电系统中发生故障时,继电保护装置应能有选择性地将故障部分切除。也就是它应该首先断开距离故障点最近的断路器,以保证系统中其它非故障部分能继续正常运行。系统中的继电保护装置能满足上述要求的,就称为有选择性;否则就称为没有选择性。10kV供电系统中的电气设备和线路应装设短路故障保护。短路故障保护应有主保护、后备保护,必要时可增设辅助保护。当在系统中的同一地点或不同地点装有两套保护时,其中有一套动作比较快,而另一套动作比较慢,动作比较快的就称为主保护;而动作比较慢的就称为后备保护。即:为满足系统稳定和设备的要求,能以最快速度有选择地切除被保护设备和线路故障的保护,就称为主保护;当主保护或断路器拒动时,用以切除故障的保护,就称为后备保护。近后备和远后备:当主保护或断路器拒动时,由相临设备或线路的保护来实现的后备称为远后备保护;由本级电气设备或线路的另一套保护实现后备的保护,就叫近后备保护;辅助保护:为补充主保护和后备保护的性能或当主保护和后备保护退出运行而增设的简单保护,称为辅助保护。

(二)灵敏性

灵敏性系指继电保护装置对故障和异常工作状况的反映能力。在保护装置的保护范围内,不管短路点的位置如何、不论短路的性质怎样,保护装置均不应产生拒绝动作;但在保护区外发生故障时,又不应该产生错误动作。保护装置灵敏与否,一般用灵敏系数来衡量。保护装置的灵敏系数应根据不利的运行方式和故障类型进行。灵敏系数Km为被保护区发生短路时,流过保护安装处的最小短路电流Id.min与保护装置一次动作电流Idz的比值,即:Km=Id.min/Idz灵敏系数越高,则反映轻微故障的能力越强。各类保护装置灵敏系数的大小,根据保护装置的不同而不尽相同。对于多相保护,Idz取两相短路电流最小值Idz(2);对于10kV不接地系统的单相短路保护取单相接地电容电流最小值Ic.min;

(三)速动性

速动性是指保护装置应能尽快地切除短路故障。缩短切除故障的时间,就可以减轻短路电流对电气设备的损坏程度,加快系统电压的恢复,从而为电气设备的自启动创造了有利条件,同时还提高了发电机并列运行的稳定性。所谓故障的切除时间是指保护装置的动作时间与断路器的跳闸时间之和。由于断路器一经选定,其跳闸时间就已确定,目前我国生产的断路器跳闸时间均在0.02s以下。所以实现速动性的关键是选用的保护装置应能快速动作。

(四)可靠性

保护装置应能正确的动作,并随时处于准备状态。如不能满足可靠性的要求,保护装置反而成为了扩大事故或直接造成故障的根源。为确保保护装置动作的可靠性,则要求保护装置的设计原理、整定计算、安装调试要正确无误;同时要求组成保护装置的各元件的质量要可靠、运行维护要得当、系统应尽可能的简化有效,以提高保护的可靠性。

四、继电保护在10kV中的具体应用

通过北京电信10kV系统中继电保护的应用现状,具体分析其保护作用。定时限过电流保护与反时限过电流保护的配置。由于定时限过电流保护的时限级差为0.5s,选择电网保护装置的动作时限,一般是从距电源端最远的一级保护装置开始整定的。为了缩短保护装置的动作时限,特别是缩短多级电网靠近电源端的保护装置的动作时限,其中时限级差起着决定的作用,因此希望时限级差越小越好。但为了保证各级保护装置动作的选择性,时限级差又不能太小。虽然反时限过电流保护也是按照时限的阶梯原则来整定,其时限级差一般为0.7s。而且反时限过电流保护的动作时限的选择与动作电流的大小有关。也就是说,反时限过电流保护随着短路电流与继电器动作电流的比值而变,因此整定反时限过电流保护时,所指的时间都是在某一电流值下的动作时间。通过可以看出,北京电信10kV新建及在建工程中,应以配置三段式或两段式定时限过电流保护、瞬时电流速断保护和略带时限的电流速断保护为好。10kV中性点不接地系统中发生一相接地时,按照传统方式是采用三相五铁心柱的JSJW-10型电压互感器作为绝缘监视。但是,当我们选用了手车式高压开关柜后,再继续安装JSJW-10已经比较困难,又由于10kV系统中的一次方案有了变化、原有的绝缘监视方案又存在着缺陷,因此较为可取的办法是采用零序电流保护装置。

参考文献:

[1]周新彭,变电站综合自动化技术应用分析,水泥工程,2009,(1)

第9篇:继电保护的灵敏性范文

关键词:继电保护;状态维修;选择性

中图分类号:TM774文献标识码:A文章编号:1673-9671-(2012)042-0234-01

1继电保护

继电保护(Relay Protection)泛指能反应电力系统中电气设备发生的故障(如短路、断线)或不正常运行状态(如过负荷),并动作于相应断路器跳闸或发出告警信号的一种自动化技术和装置。继电保护装置是保证电力元件安全运行的基本装备,任何电力元件不得在无继电保护的状态下运行。

继电保护装置的构成如图1所示。由图1可知,继电保护主要由测量比较环节、逻辑判断环节和执行输出环节三部分构成。测量比较环节:测量特征量,并与整定值比较,以判断是否应该启动。逻辑判断环节:按一定逻辑关系判断是否发生区内故障。执行输出环节:负责发出保护动作脉冲信号。

继电保护的基本任务:1)自动、迅速和有选择地将元件从电力系统中切除,从而使故障元件免于继续遭到损坏,保证其他无故障部分迅速恢复正常运行;2)反映出电力设备的不正常运行状态,然后根据相应的故障状态进行相应的动作。

继电保护的基本要求:可靠性,选择性,速动性,灵敏性。

1)可靠性。可靠性包括安全性和信赖性两个方面,它是继电保护性能最根本的要求。安全性要求继电保护在不需要它动作时可靠不动作,即不发生误动作。信赖性要求继电保护在规定的保护范围内发生应该动作的故障时可靠动作,即不发生拒绝动作。2)选择性是指保护装置在动作时,在可能最小的区间内将故障部分从电力系统中断开,从而来最大限度地保证系统中无故障部分仍能继续安全稳定运行。3)速动性。故障发生时,应力求保护装置能迅速动作切除故障元件,以提高系统稳定性,减少用户经受电压骤降的时间以及故障元件的损坏程度。故障切除时间等于保护装置和断路器动作时间的总和。一般快速保护的动作时间为0.06 s~0.12 s,最快的可达0.01 s~0.04 s。一般断路器的动作时间为0.06 s~0.15 s,最快的可达0.02 s~0.06 s。保护动作速度越快,为防止保护误动采取的措施越复杂,成本也相应提高。因此,配电网保护装置在切除故障时往往允许带有一定延时。4)灵敏性。指对于保护范围内发生故障或不正常运行状态的反应能力。在规定的保护范围内发生故障时,不论短路点的位置、短路的类型如何,以及短路点是否有过渡电阻,保护装置都应能灵敏反应,没有似动非动的模糊状态。保护装置的灵敏性通常用灵敏系数来衡量。根据规程规定,要求灵敏系数在1.2~2之间。

对继电保护装置的各项基本要求是研究分析继电保护性能的基础。这些要求之间往往是相互制约的,例如提高保护装置动作可靠性的措施,一般会造成动作速度及动作灵敏性下降,并增加保护成本。因此,继电保护的研究、设计、制造和运行的绝大部分工作就是围绕着如何处理好这些基本要求之间关系进行的。实际工作中,要根据具体情况以及要解决的主要矛盾,统筹兼顾,寻求一个适当的解决方案。

2状态维修

以设备状态为基础,以预测状态发展为依据。根据对设备的日常检查、定期重点检查和在线状态监测和故障诊断所提供的信息,在设备发生故障前安排维修。适用范围设备故障率低,地位重要的设备。提高设备的可用率节省维修费用。

状态维修是企业以安全、可靠性、环境、成本等为基础,依据设备的运行工况、基本状态以及同类设备家族历史等资料,通过设备的状态评价、风险分析,制定设备维修计划,达到设备运行可靠、维修成本合理的一种设备维修策略。

状态维修工作的核心是确定设备的状态,依据设备状态开展相应的试验、维修工作。开展状态维修工作并不意味着简单地减少工作量、降低维修费用,而是将设备维修管理工作的重点由修理转移到管理上来,相应设备状态监控的管理工作要大力加强,通过强调管理的技术分析的作用,严格控制、细化分析,真正做到“应修必修,修必修好”。

状态维修并不意味着绝对取消定期维修的概念。受设备结构、工作原理以及零部件使用寿命等原因,各类电网设备均存在一定的使用寿命或周期。因此,设备最长维修周期不能超过其自身最薄弱环节最长使用时间。设备最长维修周期应有设备制造商在产品说明书中进行明确。

3继电保护状态维修方法

进行继电保护状态维修主要分为以下几个步骤:1)把好设备初始状态关。2)积极采用先进的在线检测或带电检测手段。我们除了要对电力系统运行中的设备加强常规监督和测试在外,还要采用先进的检测手段(油色谱分析、红外诊断等),从而来及时掌握电力系统运行设备的相关工作状态。3)提高设备的状态分析水平。设备状态分析水平是状态监测与状态检修进行相互衔接中的关键一环,我们要对设备的状态分析水平合理把握,从而来保证电力系统中相关设备的安全稳定运行,进而来保证电网的安全稳定运行,创造一个和谐安全的工作环境。

参考文献

[1]粱宇.基于电力系统继电保护技术的研究[J].科学之友,2010,4.

[2]王浩.浅谈继电保护对电力系统的影响[J].价值工程,2010,10.